5 .1 Strahlenschutz
Dipl.-Phys. Hannes Kranepuhl
Mit der Entdeckung der Radioaktivität und der Rönt-genstrahlung vor rund 100 Jahren setzte auch eine Ent-wicklung zur medizinischen und technischen Nutzung von Strahlung ein. Beispiele medizinischer Anwendung von ionisierenden Strahlen sind jedermann geläufig.
Die technische Nutzung von Strahlung ist sehr viel-fältig. Beispielhaft sollen die Gepäckdurchleuchtung auf Flughäfen, die zerstörungsfreie Prüfung von Schweiß-nähten, die Feststellung von Füllständen in Behältern, andere Verfahren, bei denen berührungslos gemessen werden muss, und die Identifizierung und Gehaltsbe-stimmung von Elementen in Materialien genannt wer-den. Auch in Wissenschaft und Forschung eröffnet die Nutzung der Radioaktivität Untersuchungsergebnisse und Einblicke in Prozesse, die anders nicht zu gewin-nen wären.
Die Einhaltung aller in der Strahlenschutzverord-nung und in der Röntgenver ordStrahlenschutzverord-nung enthaltenen For-derungen bei den jeweiligen Anwendern wird behörd-lich beaufsichtigt. In Sachsen-Anhalt ist das Landesamt für Verbraucherschutz (LAV) als Aufsichts- und Geneh-migungsbehörde für alle Betriebe und medizinischen Einrichtungen zuständig. Ausgenommen davon sind le-diglich die Be triebe, die aufgrund des Bundesbergge-setzes der Bergaufsicht unterliegen.
Die Tätigkeit der strahlenschutzrechtlichen Aufsichts-behörde beinhaltet neben der Führung entsprechender Genehmigungs- und Anzeigeverfahren die begleitende Lösung verschiedenster Strahlenschutzprobleme, die primär dem Schutz der beruflich strahlenexponierten Personen dienen, aber auch den Schutz der Bevölke-rung und der Umwelt berücksichtigen.
Der Überprüfungsumfang bei der Aufsicht ist weit gefächert und betrifft sowohl die Einhaltung der in den Verordnungen enthaltenen Forderungen als auch der Auflagen aus Genehmigungsbescheiden. Maß -nahmen der Qualitätssicherung durch Anwender ra-dioaktiver Stoffe oder ionisierender Strahlung am Menschen unterliegen der besonderen Aufmerksam-keit bei der Aufsicht. Vor-Ort-Kontrollen sind integ-raler Bestandteil der Aufsichtstätigkeit und finden im Allgemeinen im Rahmen der Regelrevision, erfor-derlichenfalls auch aus besonderem Anlass, statt.
Im Berichtszeitraum wurde 73 Personen (Medizinphy-siker, Materialprüfer, usw.) die Fachkunde im Strahlen-schutz bescheinigt (2011: 57, 2010: 108).
Röntgenverordnung
In den Jahren nach 1990 wurden im Gesundheits-wesen umfassend neue medizinisch und zahnmedizi-nisch genutzte Röntgenuntersuchungseinrichtungen in Betrieb genommen. Die Gesamtzahl (Ende 2012:
3780) hat sich seitdem wenig geändert. An einer Zu-nahme der Anzeigen zur In- und AußerbetriebZu-nahme von medizinischen Röntgeneinrichtungen kann man erkennen, dass zurzeit die älteren Röntgeneinrichtun-gen ersetzt werden. Der Bestand an GenehmigunRöntgeneinrichtun-gen zum teleradiologischen Betrieb von Röntgeneinrichtun-gen hat sich ab 2003 von eins auf 20 (davon 16 Com-putertomographen) erhöht.
Bei technischen/nichtmedizinischen Röntgenein-richtungen und Störstrahlern ist eine gewisse Zunahme (2003: 304, 2012: 393) zu beobachten, die vornehmlich einer erhöhten Anzahl von Geräten für Materialunter-suchungen (technische Radiographie und handgehal-tene Röntgenfluoreszenzanalysatoren) geschuldet ist.
Strahlenschutzverordnung
Umgegangen wird mit radioaktiven Stoffen sowohl in der gewerblichen Wirtschaft als auch in der Medi-zin und in der Forschung. Von insgesamt 290 Geneh-migungsinhabern sind 200 der gewerblichen Wirtschaft zuzuordnen. Von der verbleibenden Zahl entfallen 38 auf die Medizin und stehen hier für nuklearmedizinische Einrichtungen, Blutbestrahlungsanlagen oder Afterloa-dinggeräte. Mit landesweit 15 Elektronenbeschleuni-gern werden an 7 medizinischen Einrichtungen strah-lentherapeutische Behandlungen durchgeführt.
132 Genehmigungen wurden bearbeitet, d.h. neue Genehmigungen erteilt, Nachträge, Änderungen oder Verlängerungen geprüft und bestätigt. In dieser Zahl enthalten sind nicht nur die Genehmigungen für den Umgang, sondern auch solche für die Beförderung, für Tätigkeiten in fremden Anlagen oder Einrichtungen und für Anlagen zur Erzeugung ionisierender Strahlen.
Das Arbeiten in bestimmten Strahlenschutzberei-chen fremder Anlagen oder Einrichtungen setzt voraus, dass der Beschäftigte über einen registrierten Strahlen-pass verfügt. Im Jahr 2012 wurden 154 Strahlenpäs-se ausgestellt und an das zentrale Strahlenschutzre-gister beim Bundesamt für Strahlenschutz gemeldet.
Zusammenarbeit mit anderen Stellen
In Fällen möglicher Auswirkungen auf die Umwelt beim betrieblichen Umgang mit radioaktiven Stoffen oder ionisierender Strahlung wird das Landesamt für Umweltschutz (LAU) einbezogen. Dies beginnt bei der Übernahme entsprechender Forderungen und Hinwei-se des LAU in die Umgangsgenehmigungen des LAV und setzt sich im Bedarfsfall bei gemeinsamer Aufsicht-stätigkeit fort.
Bei Genehmigungen zur Beförderung radioaktiver Stoffe wird die für den Beförderer zuständige Polizeidi-rektion informiert.
Mindestens einmal jährlich treffen sich die Strahlen-schutzfachleute der einzelnen Dezernate des LAV mit denen des Landesamtes für Geologie und Bergwesen und Vertretern des Ministeriums für Arbeit und Sozia-les. Regelmäßig finden auch Besprechungen im „Inter-ministeriellen Arbeitskreis Strahlenschutz“ (Teilnehmer:
Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt, Ministerium für Arbeit und Soziales, LAU, LAV, organisiert vom Mi-nisterium für Landwirtschaft und Umwelt) statt.
Informationen über neueste gesetzliche und techni-sche Entwicklungen und festgestellte Probleme werden auch beim jährlich durch das LAV veranstalteten
Tref-fen aller in Sachsen-Anhalt nach Strahlenschutzrecht behördlich zugelassenen Sachverständigen ausge-tauscht. Durch die gleichzeitig an dieser Besprechung teilnehmenden ärztlichen Stellen wird der Bogen zur Qualitätssicherung bei der medizinischen Anwendung von Strahlung gespannt.
Die regelmäßige gegenseitige Information aller be-teiligten Behörden und Stellen führt zu wichtigen An-regungen für die Aufsichtstätigkeit des LAV und dient dem einheitlichen Vollzug der Strahlenschutzgesetzge-bung in Sachsen-Anhalt.
1 . Zielstellung
Anlagen zur Erzeugung von Biogas durch Vergärung von Biomassen haben in Deutschland eine große Ver-breitung gefunden. Waren im Jahr 2004 in Deutschland 2.010 meist kleinere Anlagen in Betrieb, so wuchs die Zahl der Anlagen bis zum Ende des Jahres 2012 auf 7.589 an, die gemeinsam eine Leistung von ca. 3.200 MW besa-ßen. Als Ausgangsstoffe werden tierische Exkremente (Gülle, Festmist) und Energiepflanzen (Maissilage, Grassilage, Bioabfälle u. a.) eingesetzt. Hauptprodukt ist Biogas, das überwiegend aus Methan und Kohlendi-oxid besteht. Das Biomethan wird entweder in Einspei-sungsanlagen aufbereitet und auf den Brennwert von Erdgas eingestellt oder es wird in Blockheizkraftwerken (BHKW) zur Stromerzeugung genutzt. Die Abwärme der BHKWs kann zur Verbesserung der Wirtschaftlich-keit zu Heizzwecken genutzt werden. Der entstehende Gärrest wird als landwirtschaftliches Düngemittel ver-wendet. Die elektrische Leistung der Anlagen liegt zwi-schen ca. 50 kW und mehr als 1 MW.
Methan ist ein brennbares Gas, das mit Sauerstoff explosionsfähige Gemische bildet. Bei der Vielfalt der entwickelten Lösungen für Biogasgeneratoren wurden, wie bei relativ neuen technischen Verfahren typisch, auch einige unsichere Anlagen errichtet und betrie-ben. Da Explosionsgefahren in der landwirtschaftlichen Produktion bisher eine untergeordnete Rolle spielten, hatten viele Betreiber auch keine Kenntnisse im tech-nischen Explosionsschutz. Die Folge waren einige Ex-plosionen und Verpuffungen, die Todesfälle und z. T.
hohe Sachschäden verursachten. Um in diesem Ge-fährdungsbereich einen wesentlichen Fortschritt im Ar-beitsschutz und in der technischen Sicherheit zu erzie-len, vereinbarten die Arbeitsschutzbehörde des Landes Sachen-Anhalt und die landwirtschaftlichen Sozialver-sicherungen für das Jahr 2012 eine gemeinsame Akti-on zur Überprüfung vAkti-on Biogasanlagen und luden die Arbeitsschutzbehörden anderer Länder zur Mitwirkung ein.
2 . Methodisches Vorgehen
Der sichere Betrieb einer Biogasanlage erfordert vom Betreiber die Einhaltung und Umsetzung der not-wendigen arbeitsschutzrechtlichen sowie sicherheits-technischen Vorschriften. Aufgrund der Vielzahl der re-levanten Rechtsvorschriften sowie unter der Maßgabe einer statistischen Erhebung, erwies sich eine Über-prüfung aller Aspekte von Biogasanlagen im Rahmen der angestrebten Aktion als nicht realisierbar. Aus die-sem Grund bekam eine Projektgruppe, bestehend aus 3 Mitarbeitern der landwirtschaftlichen Sozialversiche-rung sowie einem Mitarbeiter der Arbeitsschutzbehörde
5 .2 Sicherheitstechnische Beurteilung von Biogasanlagen
Dipl.-Phys. Hartmut Karsten (MS), Tobias Busse M. Sc. (LAV), Dr. Florian Heuser (Sozialversicherung für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau - Bereich Prävention)
des Landes Sachsen-Anhalt, die Aufgabe, einen Ge-sprächsleitfaden zur Durchführung der sicherheits-technischen Beurteilung von Biogasanlagen für das Aufsichtspersonal zu erarbeiten. Dabei war der Fokus aufgrund der bekannten Unfälle im Zusammenhang mit den Biogasanlagen auf die grundlegenden Anforderun-gen des Arbeitschutzes, die Durchführung relevanter Prüfungen sowie die Einhaltung der Anforderungen be-züglich des Explosionsschutzes gerichtet.
Bei der Auswahl sowie der Formulierung der 18 si-cherheitsspezifischen Fragen stand neben dem Si-cherheitsaspekt ebenfalls die statistische Auswertbar-keit im Vordergrund. Die charakteristischen Fragen spiegeln hinsichtlich der einzelnen Kernthemen eine sicherheitstechnische Beurteilung der Biogasanlagen wieder. Beim Umfang des Gesprächsleitfadens wurde auch berücksichtigt, dass für die Überprüfungen nur ein begrenzter Zeitumfang zur Verfügung steht. Subjektive Einschätzungen des Aufsichtspersonals wurden durch die geschlossene Fragestellung größtenteils ausge-schlossen. Um eine gute Vergleichbarkeit der Ergeb-nisse zu erreichen, wurde auf eine Bewertung der Qua-lität der vorhandenen Dokumente verzichtet. Neben den sicherheitserheblichen Aspekten wurden die spe-zifischen Daten der überprüften Biogasanlagen, wie beispielsweise Erstinbetriebnahme und elektrische Leistung erfasst. Somit ist eine Bewertung der sicher-heitstechnischen Beurteilung in Abhängigkeit vom Er-richtungszeitpunkt sowie der Leistung der Biogasanla-gen möglich.
Dem Aufsichtspersonal wurden Qualifizierungsmaß-nahmen hinsichtlich des Umganges mit dem Erfas-sungsbogen angeboten und die Möglichkeit der Klärung spezifischer Fragen geschaffen. Die Überprüfung wur -de im Wesentlichen im Zeitraum von Juli bis Oktober 2012 durchgeführt. Anschließend erfolgte eine elektro-nische Auswertung der Erfassungsbögen. Auf Grundla-ge der vorlieGrundla-genden Daten konnten Rückschlüsse auf die weiteren Biogasanlagen gezogen werden.
3 . Besichtigungsergebnisse
In der Aktion konnten bis zum November 2012 durch staatliches sowie berufsgenossenschaftliches Aufsichtspersonal mehr als 500 Biogasanlagen in 10 Bundesländern erfasst werden. Der Schwerpunkt der Untersuchung lag in den Ländern Sachsen-Anhalt, Brandenburg, Sachsen und Thüringen. Besichtigt wur-den schwerpunktmäßig Anlagen, deren Inbetriebnahme seit 2006 erfolgte. Genehmigungsgrundlage war zu ca.
70 % das Bundesimissionsschutzgesetz und zu 30 % die jeweilige Landesbauordnung.
Die elektrische Leistung der untersuchten Betriebe
3 % der Anlagen speisten das produzierte Gas nach Aufbereitung ins Gasnetz ein, in 97 % der Anlagen wird es zur Stromerzeugung mit BHKWs genutzt.
Eingesetzt wurden in ca. 95 % der Anlagen nach-wachsende Rohstoffe, in ca. 90 % Gülle und in ca. 50 % Mist. Dagegen spielten Abfälle als Einsatzstoff mit 3,4 % eine untergeordnete Rolle. Bei dieser Fage waren Mehrfachnennungen möglich.
Für die Beschäftigtenanzahl in den Anlagen wurden folgende Angaben gemacht:
• 16,6 % der Anlagen hatten keinen zugeordneten Be-schäftigten,
• in 52,1 % der Anlagen war 1 Beschäftigter,
• in 22,3 % 2 Beschäftigte und
• in 9 % 3 und mehr Beschäftigte tätig.
In mehr als 90 % der untersuchten Anlagen war der Eigentümer gleichzeitig Betreiber. Es überwogen bei weitem die Anlagen mit einem Fermenter (45,6 %) bzw.
2 Fermentern (51,9 %). Nur 51,8 % der Anlagen verfüg-ten über ein gasdichtes Endlager.
Die Verteilung der untersuchten Anlagen entspricht nicht der räumlichen Verteilung der existierenden Anlagen in Deutschland und spiegelt auch nicht das Leistungsspektrum der betriebenen Anlagen wieder, so sind sehr kleine und ältere Anlagen in der Untersu-chung unterrepräsentiert.
Bei der Untersuchung sicherheitsrelevanter Sach-verhalte ergab sich folgendes Bild: Gefährungsbeurtei-lungen waren für 85,6 % der Anlagen dokumentiert. Die-ses Ergebnis liegt deutlich über den für Kleinbetriebe anderer Branchen ermittelten Werten und ist zahlenmä-ßig zufriedenstellend. Die Gefährdungsbeurteilungen und ausführliche Betriebsanleitungen werden meist von den Errichtern der Anlagen geliefert. In vergleichbarer Häufigkeit konnte die Durchführung von Unterweisun -gen dokumentiert werden (86,1 %). Auch das Explo-sionsschutzdokument lag für 92,7 % der Anlagen vor.
Betriebsanweisungen für das Hochfahren der Anlage la-gen in 85,6 % und für die Außerbetriebnahme in 81,8 % der Anlagen vor. Größere Defizite wurden in Bezug auf die Betriebsanweisungen für die Fermenterreinigung festgestellt, die in 61,6 % der Überprüfungen vorgelegt werden konnten. Bei einem längeren Betrieb der Anla-gen ergibt sich hier ein Nachbesserungsbedarf.
Die Prüfungen von Anlagen im explosionsgefährde-ten Bereich vor Inbetriebnahme nach § 14 Betriebssi-cherheitsverordnung wurden in 88,3 % der Fälle durch-geführt, die Prüfungen nach Anhang 4 Nummer 3.8 der Betriebssicherheitsverordnung zu 75,1 %. Der etwas geringere Anteil der Dokumentation der
wiederkehren-den Prüfungen (73,1 %) dürfte mit der großen Zahl re-lativ neuer Anlagen zu erklären sein, für die noch keine wiederkehrenden Prüfungen fällig waren. Bedenklich ist jedoch, dass in mehr als 10 % der Fälle die in Prü-fungen festgestellten Mängel nicht abgestellt wurden.
Der Einsatz sowie die regelmäßigen Prüfungen von stationären Gaswarnanlagen (84,1 %) und mobilen Gas- warngeräten (70,8 %) belegt, dass die Explosionsge-fahren von der Mehrzahl der Betreiber erkannt werden.
Dies wird auch durch den sehr hohen Anteil von An-lagen, für die Dichtheitsnachweise für die gasführen-den Anlagenteile vorliegen, belegt. Die Über- und Un-terdrucksicherungen der Fermenter wiesen in fast 99 % wirksame Frostsicherungen auf. Gashaupthähne und Not-Ausschalter außerhalb der BHKW-Räume waren ebenfalls an mehr als 99 % der Anlagen vorhanden.
Sofern bei den Überprüfungen Mängel gefunden wurden, sind diese den Betreibern in Revisionsschrei-ben mitgeteilt und Fristen zu deren Beseitigung festge-legt worden.
4 . Schlußfolgerungen
Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass die spe-zifischen Gefahren von Biogasanlagen nach den in den vergangenen Jahren aufgetretenen Defiziten in der überwiegenden Anzahl der Anlagen zutreffend analy-siert und Maßnahmen zur Verminderung bzw. Besei-tigung der Risiken getroffen wurden. Durch die große Zahl an errichteten Anlagen hat sich die anfangs de-fizitäre Sicherheitstechnik schnell entwickelt. Die For -derung nach dem konstruktiven Explosionsschutz wird gegenwärtig fast ausnahmslos eingehalten. Eine Wei-terführung der Aktion wird angestrebt. Dabei sollen vor allem ältere Anlagen besichtigt werden. Es wird ange-strebt, in diese Revisionen auch die bisher nicht betei-ligten Länder einzubeziehen. Auch eine vertiefte Aus-wertung der gewonnenen Ergebnisse nach dem Alter und den Größenklassen der Anlagen erscheint vielver-sprechend.
In Anbetracht der gewonnenen Ergebnisse erschei-nen gesetzgeberische Maßnahmen hinsichtlich des Explosionsschutzes wie der Erlass einer speziellen Biogasverordnung als entbehrlich. Auf der Ebene der Technischen Regeln besteht im Bereich des Explosi-onsschutzes ebenfalls kein Handlungsbedarf, die ver-öffentlichten Technischen Regeln für Betriebssicher-heit zum Explosionsschutz (TRBS 2152) sind für die Gewährleistung der Sicherheit ausreichend. Auch bei anlagenspezifischen Informationen gibt es eine gan-ze Reihe von inhaltlich guten Veröffentlichungen, aller-dings könnte eine systematische Zusammenfassung der Schriften für den Anwender hilfreich sein.
Technische Verbesserungsmöglichkeiten hinsicht-lich des Immissionsschutzes bestehen u. a. durch eine Erhöhung der Zahl der Anlagen mit gasdichten Endla-gern. Offene Fragen bestehen in Bezug auf die Lang-zeitstabilität der verwendeten gasdichten Folien.